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红花玉兰变种(Magnolia wufengensis var L.Y Ma et L.R.Wang)是木兰科一新发现树种,它的树形优美,花型丰富,花色艳丽,不仅在科研和学术方面具有重大价值,而且在绿化和观赏等方面也颇具开发前景。由于红花玉兰变种地理分布区域狭窄,数量稀少,保护措施不到位等原因,种群面临灭绝性的危险。本研究对红花玉兰变种的组织培养技术进行了探索和研究,以期为种苗繁育和种质资源保护奠定基础。主要结论如下:
⑴最佳外植体的选择:对红花玉兰变种腋芽、种子、叶片和带芽茎段四种外植体进行培养,结果表明适合红花玉兰变种进行组织培养的最佳外植体为带芽茎段,其最佳的取材时间为秋季9月份,此时取材外植体褐化率降低5%,成活率比10月份取材提高10%。
⑵最佳灭菌体系的建立及基本培养基的选择:带芽茎段外植体最佳的灭菌方法是以75%酒精浸泡30s后无菌水冲洗3-4次,然后再以10%NaCIO灭菌10min后无菌水冲洗4次。这样的消毒过程对植物材料伤害较小,灭菌较彻底,污染率低,成活率高于85%左右。最适合红花玉兰变种启动生长的基本培养基为MS培养基,蔗糖比白砂糖和果糖更适合做红花玉兰变种的碳源,碳源浓度为30g.L-1对外植体的生长更有利。
⑶抑制褐化体系的建立:实验表明对红花玉兰变种外植体材料预处理、添加试剂和改变环境条件三种方法均能不同程度的降低褐化的发生率。接种前将枝条浸在PVP溶液中切割、4℃冷藏枝条4h,在培养基中添加5mg.L-1的抗坏血酸或2mg.L-1的活性炭可取得良好的抑制褐化效果,另外,温度和光照也是影响红花玉兰变种褐变的重要因子,在15℃条件下遮光15天后转入25℃的全光照下培养是较好的抑制红花玉兰变种褐化的措施。
⑷以红花玉兰变种带芽茎段为外植体进行组织培养时,最佳的初代培养基为MS+6-BA2.0mg-L-1+NAA1.5mg.L-1+VC5mg·L-1+AC3mg.L-1,成活率可达到88.3%,通过向培养基中添加5mg.L-1的Vc和3mg.L-1的AC可将褐化率降低为25.1%。利用BA和NAA对其进行器官发生途径诱导增殖时以MS+6-BA1.0mg·L-1+NAA0.2-0.5mg·L-1最为适宜,增殖系数为4.4,试管苗既能增殖较快又能迅速的进行伸长生长。带芽茎段的愈伤组织诱导中出愈率处理最高的激素组合为MS+6-BA12mg·L-1+KT5mg·L-1+NAA2.5mg·L-1,可达45.4%。在红花玉兰变种离体培养中,6-BA与KT两种植物调节剂结合使用效果明显高于单独使用。